位于細胞核表面的薄膜，由兩層單位膜組成。兩層膜之間的間隙，稱核周隙最近發現核周隙中也含有酶。在核膜外層面向細胞質的表面附有核蛋白體，有時還可看到核膜外層突向細胞質與內質網相連，核周隙與內質網腔相通。這表明，核膜實際上就是包圍核物質的內質網的一部份，或者說是遍布于細胞中的細胞“膜系統”的一部份。核膜的特殊作用就是把核物質集中在靠近細胞中央的一個區域內，核物質的區域化有利于實現其功能。核膜上還有許多散在的孔，稱為核孔，在核孔周圍，核膜的內層與外層相連。核孔是核與細胞質進行物質交換的孔道。在核內形成的各種核糖核酸（RNA）可以經核孔進入細胞質。